ＳＯＡ事務處理系統設計與實現

摘要：給出了一種適用于SOA環境的事務處理系統——DTPS。它能夠適應SOA的松耦合環境，完成商用事務的并發控制與恢復。首先給出DTPS系統的整體結構與功能；然后詳細討論了其并發控制算法及消息傳遞機制。

關鍵詞:面向服務的架構； 事務處理系統；簡單對象訪問協議； Web服務

中圖分類號：TP311文獻標志碼：A

文章編號：1001-3695(2007)11-0218-04

0引言

SOA是一種松散耦合的軟件體系結構。在該體系結構中，由各自獨立可復用的服務構成系統功能。這些服務對外提供意義明確的接口，軟件的開發通過對這些接口的調用來完成[1，2]。在此環境下，事務仍然是并發控制與恢復的基礎設施。但由于系統的各個組成部分都有自己的事務管理系統且各不相同，傳統的事務處理技術[3]不能直接應用。

針對此環境，IBM、微軟和BEA提出WS－C/T[4，5]等協議。WS－C/T建立在SOAP、WSDL等Web服務的標準之上，提供協調分布式應用活動的可擴展框架及框架支持的協調類型和協調協議。OASIS組織也提出了business transaction protocol[6]規范。BTP采用互操作協議來定義Web服務的事務性表現及消息內容。文獻[7]在滿足傳統事務ACID性質的基礎之上引入協調器(coordinator)的概念，提出了適用于Web服務的協同工作框架及協議。此外，文獻[8]針對服務組合，基于CORBA和J2EE對象通信模型，提出了對象事務(object transac￣tion)的解決方案。

文獻[9]總結了Web 服務環境下事務的主要特點，如事務涉及到的實體是分布在網絡中不同位置、不同平臺上的服務參與者；存在很多長事務、交互事務；每個事務都可能存在多個可選的子事務;事務結構比傳統事務更松散、更靈活、更復雜，并不嚴格地遵循傳統事務ACID 原則等。筆者認為SOA環境下，事務管理還有一些新的特征：

a)協同性。系統由多個組成部分按調用關系組合而成，且每個組成部分都有自己的事務管理方式。在SOA環境下，事務管理主要是把系統中已存在的事務管理系統組織起來，進行協同事務管理。

b)脆弱性與冗余性。單個節點更容易斷開或消失。所以單一節點上的事務非常脆弱，更容易失敗。但系統可能存在多個冗余節點，一個事務(或子事務)又可在多個節點同時啟動多個副本，因此事務執行的成功率又有所提高。本文針對SOA環境中對事務系統的新特征，給出一種新的事務處理系統——DTPS(distributed transaction process system)。該系統采用嵌套事務模型來表示對多個服務的嵌套調用，利用完全分布的算法進行服務的并發控制管理，并采用SOAP作為底層通信協議。DTPS 的運行可以跨越不同的企業和組織，能夠滿足Web服務事務的需求，同時又有一定的靈活性、實用性、可擴展性和可靠性。

1SOA事務處理框架——DTPS

1．1DTPS整體設計架構

DTPS的整體架構如圖1所示。系統由協調者、參與者、事務、傳輸構件組成。應用程序通過API接口與協調器交互，提出或取消事務，并接收事務處理結果。協調器負責管理和控制事務的運行，負責創建事務，允許參與者登記和解除登記，完成參與者之間的并發控制和協調等。參與者完成事務承擔事務性工作的Web服務。傳輸構件則完成事務系統其他部分之間的消息傳送。協調器、參與者、傳輸構件均以Web服務部署單元的形式部署在Web服務運行時容器中。

在該模型中，事務模型是基礎，協調器管理是關鍵，事務上下文是事務管理的實現機制，而補償事務處理機制則是一種事務恢復策略。

1．2DTPS的事務模型與補償機制

4結束語

本文給出了一個用于SOA環境的事務處理模型DTPS。從事務模型、事務上下文管理、協調器管理和補償事務處理機制等方面詳細介紹了DTPS的架構，詳細討論了DTPS的并發控制算法以及消息傳遞機制。DTPS能夠較好地適應SOA架構的松耦合特征，同時又有一定的靈活性、實用性、可擴展性和可靠性。

目前筆者已實現了DTPS的原型系統，正準備推廣到應用中去，考慮增加圖形界面，讓用戶更方便地進行事務管理。補償事務并不能適用于所有事務，對不可補償事務的處理是下一步的工作重點。另外對事務的原子性進一步的放松及恢復機制的研究也是下一步要做的工作。

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